I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I IIII I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Отработка навыков решения задания №7 ЕГЭ профильного уровня.
«Мечтать – легко
и приятно, но думать трудно.
Умственный труд едва ли
не самый тяжёлый труд
для человека».
К.Д.Ушинский
Тема:
«Физический и геометрический смысл производной и касательная.
Применение производной к исследованию функций.»
Нужна ли производная в будущей профессии?
Решать задачи связанные с производной в наше время приходится представителям разных специальностей:
- Инженеры технологи стараются так организовать производство, чтобы выпускалось как можно больше продукции;
- Конструкторы пытаются разработать прибор космического корабля так, чтобы масса прибора была наименьшей;
- Экономисты стараются спланировать связи завода с источниками сырья так, чтобы транспортные расходы оказались минимальными.
Составь пару
1
х
6
2
2х
11
3
7
a
1
Sinх
-3
4
8
16
12
2
cosx
-sinx
17
13
5
9
14
10
18
0
ax
15
19
20
Ответ.
Составь пару
1 -9
5 -
2 -
6 -
3 -
10 -
4 -
7 -
11 -
16 -
17 -
8 -
12 -
15 -
Ответ.
Составь пару
1 -9
5 -19
2 -4
6 -10
3 -5
10 -20
4 -19
7 -18
11 -14
16 -19
17 -13
8 -17
12 -19
15 -16
Вспомните!!!
- Каков физический смысл производной
функции?
2. Что является графиком линейной функции?
- Что называют угловым коэффициентом прямой?
- Каков геометрический смысл
производной функции?
- Какие промежутки называются
промежутками монотонности?
6. На каких промежутках функция возрастает?
Вспомните!!!
7.На каких промежутках функция
убывает?
8. Какая точка называется точкой максимума ?
9. Какая точка называется точкой минимума ?
10. Какие точки называются точками экстремума?
11. Когда точка х о является точкой максимума?
12. Когда точка х о является точкой минимума?
13. Необходимое условие экстремума?
Интересные и сторические факты
- Кто из учёных первым сформулировал геометрический смысл производной?
Готфрид Вильгельм Лейбниц - немецкий учёный математик и философ.
Интересные и сторические факты
о наибольшем и наименьшем значении.
- Латинские слова «maximum» u «minimum»
означают соответственно «наибольшее» и
«наименьшее» значение.
- Некоторыми вопросами отыскания наибольших и наименьших значений величин занимались ещё древнегреческие математики в III веке до н.э., например, Евклид и Архимед. Кеплер в 1615г,
Ферма в 1642 – 1644гг., голландец Гудде в 1658г,
Ньютон в 1671г, Лейбниц в 1684г, Эйлер в 1755г.
- Ньютон сформулировал так называемый принцип остановки: «Когда величина есть наибольшая или наименьшая из всех возможных, то она в этот момент не течёт ни вперёд, ни назад».
Отсюда он вывел своё правило: приравнять к нулю производную . Этим правилом мы и пользуемся.
Решения задач на физический смысл производной.
Задание 1. Материальная точка движется прямолинейно по закону
(где x - расстояние от точки отсчета в метрах, t — время в секундах, измеренное с начала движения).
В какой момент времени (в секундах) ее скорость была равна 2 м/с?
Решения задач на физический смысл производной.
Задание 1. Материальная точка движется прямолинейно по закону
(где x - расстояние от точки отсчета в метрах, t — время в секундах, измеренное с начала движения).
В какой момент времени (в секундах) ее скорость была равна
2 м/с?
Решение.
м/с.
Найдём закон изменения скорости:
Чтобы найти, в какой момент времени скорость была равна 2 м/с, решим уравнение:
с.
Ответ: 7 .
Решение задачи №7 ЕГЭ без применения производной.
Задание 2. Материальная точка движется от начального до конечного положения. На рисунке изображён график её движения. На оси абсцисс откладывается время в секундах, на оси ординат - расстояние от начального положения точки (в метрах). Найдите среднюю скорость движения точки. Ответ дайте в метрах в секунду.
Решение. Чтобы найти среднюю скорость,
необходимо пройденное расстояние разделить на время прохождения:
точка двигалась вверх - 6м, затем
вниз - 4м, затем снова вверх - 6м,
в сумме - 16м. Время прохождения
составляет - 4с. Таким образом,
средняя скорость: 16 : 4 = 4 м/с
Ответ: 4.
Решение устных задач на геометрический смысл производной и касательную.
- Задание 4. На рисунке изображён график функции
y=f(x) и касательная к нему
в точке с абсциссой x 0 .
Найдите значение
производной функции f(x)
в точке x 0 .
Решение устных задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 4. Решение:
Значение производной в точке
касания равно угловому
коэффициенту касательной, который
в свою очередь равен тангенсу угла
наклона данной касательной
к оси абсцисс.
Построим треугольник с вершинами
в точках A (1; 2), B (1; −4), C(−2; −4).
Угол наклона касательной к оси
абсцисс будет равен углу ACB :
Ответ: 2.
Решение устных задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 5. На рисунке изображён график функции y=f(x) и касательная к нему в точке с абсциссой x 0 . Найдите значение производной функции f(x) в точке x 0 .
Решение задания №5 . Значение производной в точке касания равно угловому коэффициенту касательной, который равен тангенсу угла наклона данной касательной к оси абсцисс .
Построим треугольник с вершинами в точках
A (2; −2), B (2; 0), C (−6; 0).
Угол наклона касательной к оси абсцисс будет равен углу ACB :
ВА
2
=
= - 0,25
=
ВС
8
Если С выше А ставим знак «-»
Задание №6. На рисунке изображён график функции и
касательная к нему в точке с абсциссой .
Найдите значение производной функции в точке .
Если А ниже В
знак «+»
В
А
2
= 0,5
4
Задание №7. На рисунке изображены график функции у =f(x) и касательная к этому графику, проведенная в точке с абсциссой х 0 .
Найдите значение производной
функции у =f(x) в точке х 0 .
у
Решение:
3
3
tga =
12
х
12
a
a
1
х 0
O
у =f(x)
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 8. На рисунке изображён график функции y=f(x) и касательная к нему в точке с абсциссой x 0 . Найдите значение производной функции f(x)
в точке x 0 .
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание №8
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 9. На рисунке изображён график функции y=f(x) и касательная к нему в точке с абсциссой x 0 . Найдите значение производной функции f(x)
в точке x 0 .
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание №9
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 10. На рисунке изображён график функции y=f(x) и касательная к нему в точке с абсциссой x 0 . Найдите
значение производной
функции f(x) в точке x 0 .
Решение устных задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание №10
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 11. На рисунке изображен график функции y=f(x) . Прямая, проходящая через начало координат, касается графика этой функции в точке с абсциссой 8. Найдите f' (8).
Решение.
Поскольку касательная
проходит через начало
координат, ее уравнение
имеет вид y = kx .
Эта прямая проходит через
точку (8; 10), поэтому
10 = 8 · k , откуда k = 1,25.
Поскольку угловой коэффициент касательной равен значению производной в точке касания, получаем: f' (8) = 1,25. Ответ: 1,25.
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 12. Прямая является касательной к графику функции . Найдите абсциссу точки касания.
Решение. Условие касания графика функции и прямой задаётся системой требований:
В нашем случае имеем:
Проверка подстановкой показывает, что первый корень не удовлетворяет, а второй удовлетворяет уравнению (*). Поэтому искомая абсцисса точки касания −1.
Ответ: −1.
Задание 13. Прямая параллельна касательной к графику функции . Найдите абсциссу точки касания.
f’(x) = к
Две прямые параллельны или совпадают, тогда и только тогда, когда угловые коэффициенты равны.
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 14. Прямая параллельна касательной
к графику функции .
Найдите абсциссу точки касания.
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 15.
Прямая y = 3 x + 1 является касательной к графику функции y = ax 2 + 2 x + 3. Найдите a .
Решение.
Прямая является касательной к графику функции в точке тогда и только тогда, когда одновременно и .
Имеем:
Искомое значение а равно 0,125.
Ответ: 0,125.
Решение задач на геометрический смысл производной и касательную.
Задание 16. Прямая является касательной к графику функции у = . Найдите с .
Задание 17 . Прямая является касательной к графику функции у = . Найдите b, учитывая, что абсцисса точки касания больше 0.
Решение задач на применение производной к исследованию функций.
Задание 18 . На рисунке изображен график функции. Найдите количество точек, в которых производная функции равна 0.
Производная функции в точке равна 0 тогда и только тогда, когда касательная к графику функции, проведенная в этой точке, горизонтальна.
Решение задач на применение производной к исследованию функций.
Задание 19. На рисунке изображен график функции y=f(x) , определённой на интервале. Найдите количество точек, в которых производная функции равна 0 .
0, значит, функция возрастает. Найдем эти участки графика. Решение: 2. Найдем все целые точки на этих отрезках. y y = f (x) 5 4 3 2 1 x -9 -8 -7 -6 -5 - 4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -1 -2 -3 -4 Ответ: 8 " width="640"
Задание 20. На рисунке изображен график функции у = f(x), определенной на интервале (-9; 8). Определите количество целых точек, в которых производная функции положительна.
1. f / (x) 0, значит, функция возрастает. Найдем эти участки графика.
Решение:
2. Найдем все целые точки на этих отрезках.
y
y = f (x)
5
4
3
2
1
x
-9 -8 -7 -6 -5 - 4 -3 -2 -1
0 1 2 3 4 5 6 7 8
-1
-2
-3
-4
Ответ: 8
Решение задач на применение производной к исследованию функций.
Задание 21 .
Задание №22. На рисунке изображен график функции y = f ( x ), определенной на интервале (−6; 8). Определите количество целых точек, в которых производная функции положительна.
Задание 22. На рисунке изображён график функции и восемь точек на оси абсцисс: , , ,..., . В скольких из этих точек производная функции положительна ?
Задание 23
На рисунке изображен график производной функции. Найдите количество таких чисел , что касательная к графику в точке параллельна прямой y=3x-11 или совпадает с ней.
Две прямые параллельны или совпадают, тогда и только тогда, когда угловые коэффициенты равны.
Задание 24. На рисунке изображен график y=f’(x) — производной функции f(x), определенной на интервале (-3;11) . Найдите количество точек, в которых касательная к графику функции параллельна прямой y= -x+19 или совпадает с ней.
f‘ (x) = -1
Ответ: 3
Задание 25. Найдите абсциссу точки, в которой касательная к графику функции параллельна прямой y=2x+7 или совпадает с ней.
Задание 26. На рисунке изображен график производной функции. Найдите промежутки убывания функции. В ответе укажите сумму целых чисел, входящих в эти промежутки .
Производная непрерывно дифференцируемой функции на промежутке убывания (возрастания) отрицательна (положительна)
-1 1 2 3 4 7
-1+0+1+2+3+4+7=16
Задание 27. На рисунке изображен график производной функции. Исследуйте функцию у =f (x) на экстремум и укажите количество ее точек минимума.
y
y = f / (x)
4
3
2
1
4 точки экстремума
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
x
1 2 3 4 5 6 7 8
-1
-2
-3
-4
-5
+
f / (x)
-8
–
8
–
+
+
x
6
3
0
-5
f(x)
Ответ:2
Задание 28. Найдите точку экстремума функции у =f (x) на отрезке [– 6; –1]
y
y = f / (x)
4
3
2
1
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
x
1 2 3 4 5 6 7 8
-1
-2
-3
-4
-5
+
f / (x)
–
+
–
+
-8
8
x
6
3
0
-5
f(x)
Ответ:– 5
Задание 29. Найдите количество точек экстремума функции у =f (x)
на отрезке [– 3; 7]
y
y = f / (x)
4
3
2
1
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
x
1 2 3 4 5 6 7 8
-1
-2
-3
-4
-5
+
f / (x)
8
-8
+
–
–
+
x
6
3
0
-5
f(x)
Ответ: 3
Задание 29. На рисунке изображен график y=f '(x) — производной функции f(x) , определенной на интервале (-7;4) . Найдите точку экстремума функции f(x) , принадлежащую данному промежутку .
Ответ: -3
Задание 30. На рисунке изображен график функции y = f ( x ), определенной на интервале (−2; 12). Найдите сумму точек экстремума функции f ( x ).
Задание 31. На рисунке изображён график производной функции f ( x ), определённой на интервале (−18; 6). Найдите количество точек минимума функции f ( x ) на отрезке [−13;1].
Задание 32 . На рисунке изображен график производной функции f(x) , определенной на интервале (−7; 14). Найдите количество точек максимума функции f(x) на отрезке [−6; 9].
Задание 33. На рисунке изображен график y=f'(x) — производной функции f(x) , определенной на интервале (-6;8) . Найдите промежутки возрастания функции f(x) . В ответе укажите длину наибольшего из них.
Ответ: 6
Задание 34. На рисунке изображен график y=f'(x) — производной функции f(x), определенной на интервале (-8;6). Найдите промежутки убывания функции f(x). В ответе укажите длину наибольшего из них.
Ответ: 3
Задание 35. На рисунке изображен график производной функции f(x) , определенной на интервале (−11; 3). Найдите промежутки возрастания функции f(x) . В ответе укажите длину наибольшего из них.
Задание 36. На рисунке изображен график производной функции f(x) , определенной на интервале (−2; 12). Найдите промежутки убывания функции f(x) . В ответе укажите длину наибольшего из них.
Задание 37. На рисунке изображен график y=f'(x) - производной функции f(x) , определенной на интервале (-8:5). В какой точке отрезка [-3;2] функция принимает наибольшее значение?
у
х
Ответ:-3
Решение задач на применение производной к исследованию функций. Задание 38
Решение задач на применение производной к исследованию функций. Задание 39
Решение задач на применение производной к исследованию функций. Задание 40
-4
Задание 41. На рисунке изображен график y=f‘(x) — производной функции f(x), определенной на интервале (-3;8) . Найдите промежутки возрастания функции. В ответе укажите сумму целых точек, входящих в эти промежутки.
-2
-1
0
1
2
6
7
-2+(-1)+0+1+2+6+7= 13
Ответ: 13
Задание 42. На рисунке изображен график производной функции f(x) , определенной на интервале (−7; 4). Найдите промежутки возрастания функции f(x) . В ответе укажите сумму целых точек , входящих в эти промежутки.
Задание 43. На рисунке изображен график производной функции f(x) , определенной на интервале (−5; 7). Найдите промежутки убывания функции f(x) . В ответе укажите сумму целых точек , входящих в эти промежутки.
Задание 44. На рисунке изображён график функции y = f ( x ), определённой на интервале (−4; 8). Найдите количество точек, в которых касательная к графику функции параллельна прямой y = 18.
Задание 45. На рисунке изображен график функции и отмечены точки −2, −1, 1, 2. В какой из этих точек значение производной наибольшее ? В ответе укажите эту точку.
Самостоятельная работа по теме "Применение производной к исследованию функций. Геометрический смысл производной, касательная"
Ответы к самостоятельной работе
1
1вариант
2вариант
2
4
3
4,5
4
4
5
9
5
-24
0,75
6
2
0,25
7
2
-17
4
8
9
4
3
7
Домашнее задание
20 задач с одним рисунком
(задания №7 ЕГЭ профильного уровня)
Ну кто придумал эту математику !
Надо решить ещё пару примеров.
У меня всё получилось!!!
Материал с открытого банка заданий mathege.ru
Спасибо за работу!